Устройство для сжатия информации

Устройство для сжатия информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее анализатор спектра, первый вход которого является информационным входом устройства, выходы анализатора спектра соединены с первыми входами соответствующих ключей и первыми входами соответствующих блоков сравнения , генератор пилообразного напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторыми и третьими входами первых блоков сравнения, выходы которых соединены с входами соответствующих дифференциальных элементов, первые триггеры, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих ключей, выходы ключей соединены с соответствующими первыми входами кодера и через соответствующие формирователи модуля числа - с первыми входами первого сумматора , выход которого соединен через второй блок сравнения с первым входом второго триггера, второй вход анализатора спектра объединен с входом генератора пилообразного напряжения, вторым входом второго триггера и является управляющим входом устройства, выходы кодера являются выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повыщения информативности устройства , в него введены элементы И, элемент НЕ, элемент задержки, третий триггер, второй сумматор и третий блок сравнения, выход второго блока сравнения соединен с первым входом третьего триггера и через элемент задержки с первым входом первого элемента И, выход третьего триггера соединен с вторыми входами первого сумматора, кодера и первым входом второго сумматора, вторые входы второго сумматора подключе (Л ны к соответствующим выходам кодера, выход второго сумматора соединен через последовательно соединенные третий блок сравнения и элемент НЕ с вторым в.чодом первого элемента И, выход первого элемента И соединен с третьим входом второго триггера, выход которого соединен с первыми входами вторых эле.ментов И, вторые входы вторых элементов И подключены к 00 выходам соответствующих дифференциальных элементов, выходы вторых элементов И соединены с первыми входами соответ (Ь ствующих первых триггеров, вторые входы ) первых и третьего триггеров объединены и о: подключены к управляющему входу устройства .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

m4 G 08С 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОткРытий (21) 3539102/24-24 (о2) 4 01 83 (46) 23.10.85. Бюл. ¹ 39 (72) Ю. В. Соболев, В. И. Крылов, П, Ф. Поляков, О. С. Попов, П. Я. Рыженко и В. Г. Иванов (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С. М. Кирова (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1012313, кл. G 08 С 19/28, G 06 F 15/332, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 645153, кл. G 06 F 7/04, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ

И НФОРМАЦИИ, содержащее анализатор спектра, первый вход которого является информационным входом устройства, выходы анализатора спектра соединены с первыми входами соответствующих ключей и первыми входами соответствующих блоков сравнения, генератор пилообразного напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторыми и третьими входами первых блоков сравнения, выходы которых соединены с входами соответствующих дифференциальных элементов, первые триггеры, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих ключей, выходы ключей соединены с соответствующими первыми входами кодера и через соответствующие формирователи модуля числа — с первыми входами первого суммаÄÄSUÄÄ 1187196 A тора, выход которого соединен через второй блок сравнения с первым входом второго триггера, второй вход анализатора спектра объединен с входом генератора пилообразного напряжения, вторым входом второго триггера и является управляющим входом устройства, выходы кодера являются выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены элементы И, элемент НЕ, элемент задержки, третий триггер, второй сумматор и третий блок сравнения, выход второго блока сравнения соединен с первым входом третьего триггера и через элемент задержки с первым входом первого элемента И, выход третьего триггера соединен с вторыми входами первого сумматора, кодера и первым входом второго сумматора, Я вторые входы второго сумматора подключены к соответствующим выходам кодера, выход второго сумматора соединен через последовательно соединенные третий блок сравнения и элемент HE с вторым входом первого элемента И, выход первого эле- Я мента И соединен с третьим входом второго триггера, выход которого соединен с первыми входами вторых элементов И, вторые входы вторых элементов И подключены к выходам соответствующих дифференциаль- Я) ных элементов, выходы вторых элементов И и,) соединены с первыми входами соответствующих первых триггеров, вторые входы первых и третьего триггеров объединены и подключены к управляющему входу устрой- С5 ства.

1187196

Изобретение относится к области обработки данных и может быть использовано в телеметрических системах для сжатия передаваемой информации.

Целью изобретения является повышение информативности устройства за счет увеличения коэффициента сжатия данных по объему двоичных знаков при заданной достоверности информации.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства для сжатия информации; на фиг. 2 — функциональная схема анализатора; на фиг. 3 — функциональная схема генератора базисных функций.

Устройство для сжатия информации содержит анализатор 1 спектра, блоки 2 сравнения, ключи 3, дифференциальные элементы

4, элементы И 5, триггеры 6, формирователи 7 модуля числа, сумматор 8, блок 9 сравнения, кодер 10, триггеры 11 и 12 генератор 13 пилообразного напряжения, элемент 14 задержки, элемент НЕ 15, элемент И 16, сумматор 17 и блок 18 сравнения (фиг. 1).

Анализатор 1 спектра содержит генератор 19 базисных функций, умножители

20 и сумматоры 21 (фиг. 2).

Генератор 19 базисных фукнций содержит триггеры 22 — 25, умножители 26 — 36 и источник 37 постоянного напряжения (фиг. 3)

В анализаторе 1 спектра на входы умножителей 20 поступает входной сигнал, на другие входы уменожителей 20 поступают ортонормированные базисные функции от генератора 13 базисных функций (фиг. 2).

Результаты перемножения суммируются в сумматорах 21 в течение интервала анализа. По окончании интервала анализа на выходах анализатора 1 формируются сигналы, характеризующие коэффициенты разложения в ряде Фурье входного сигнала.

Ортонормированные базисные функции Уол ша формируются в генераторе 19 базисных функций (фиг. 3) при поступлении на вход триггера 25 тактовых импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы на управляющий вход устройства поступает синхронизирующий импульс, который устанавливает в нулевое состояние триггеры 6 и 11, в единичное состояние — триггер 12, осуществляется запуск анализатора 1 и генератора

13 пилообразных напряжений (фиг. 1). С выходов анализатора 1 коэффициенты ортогонального разложения в базисе Уолша поступают на входы блоков 2 сравнения и на входы ключей 3, которые находятся в закрытом состоянии. генератор 13 пилообразного напряжения выдает одинаковые по амплитуде положительное и отрицательное напряжения, которые поступают на входы блоков 2 сравнения. В начальный момент времени эти направления максимальны, затем убывают по линейному закону.

При этом сначала срабатывают те блоки

2 сравнения на входах которых имеются

10 .15

ЗО зз

4О

50 наибольшие по амплитуде коэффициенты разложения анализируемого процесса.

Сигналы с выходов блоков 2 сравнения через дифференцирующие элементы 4 поступают на входы элементов И 5, на другие входы которых поступает разрешающий потенциал с выхода триггера 12. Сигналы с выходов элементов И 5 устанавливают в единичное состояние триггеры 6, которые замыкают соответствующие ключи 3. Замкнутые ключи 3 разрешают прохождение наибольших по амплитуде коэффициентов ортогонального разложения через соответствующие формирователи 7 модуля числа на входы сумматора 8. Как только энергия суммируемых отобранных коэффициентов достигает допустимой ошибки представления X«> ), блок 9 сравнения сигналом со своего выхода устанавливает в нулевое состояние триггер 12 и тем самым блокирует срабатывание оставшихся элементов И 5. Соответствующие триггеры 6 остаются в нулевом состоянии и коэффициенты разложения с малыми весами не поступают на выходы разомкнутых ключей 3. Этот же сигнал с выхода блока 9 сравнения устанавливает в единичное состояние триггер 11, разрешая тем самым работу кодера 10, сумматора

17, блокирует работу сумматора 8 и через элемент 14 задержки поступает на вход элемента И 16. В кодере 10 отобранные коэффициенты квантуются на фиксированное число уровней и поступают на входы сумматора 17. При этом суммарная энергия квантовых коэффициентов будет отличаться от заданной ошибки преобразования Х <,л и будет превосходить ее, Блок 18 сравнения не срабатывает и проинвертированный сигнал с его выхода поступает на вход элемента И 16. На выходе элемента И 16 появляется единичный сигнал, который устанавливает в единичное состояние триггер 13, который своим сигналом открывает элементы

И 2 и позволяет прохождение следующего по амплитуде коэффициента ортогонального разложения через соответствующий открытый ключ 3 на вход кодера 10. Этот коэффициент квантуется и поступает на вход сумматора 17. Как только ошибка преобразования достигает заданной, на выходе блока

18 сравнения появляется сигнал, который через элемент HE 15 поступает на вход элемента И 16. Сигнал с выхода элемента

И 16 устанавливает в нулевое состояние триггер 12 и тем самым блокируется работа элементов И 5, т. е. поступление новых координат преобразования на вход кодера 10.

Таким образом, на выход устройства поступают отобранные коэффициенты ортогонального разложения Уолша, объем по двоичным знакам которых будет меньше, чем в известном.

По сравнению с известным ожидаемый экономический эффект от использования

1187196 предлагаемого изобретения можно рассчитать следующим образом.

Предлагаемое устройство позволяет п ри заданной достоверности (Х дод = 10%) получить коэффициент сжатия по объему двоичных знаков при обработке натурных телеметрических данных, равный 8.

1 187196

Редактор Л. Зайцева

Заказ 6554)56

Составитель М. Никуленков

Техред И. Верес Корректор С. Черни

Тираж 610 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4